本發(fā)明涉及一種用于保護(hù)光學(xué)傳感器的設(shè)備。

背景技術(shù)：

現(xiàn)今，后視攝像機(jī)裝備了大量的機(jī)動(dòng)車輛并特別地形成停車輔助系統(tǒng)的一部分，該停車輔助系統(tǒng)方便在停車空間中停車，而無需轉(zhuǎn)身，并使得檢測(cè)定位在車輛后方的障礙物是可行的。

存在抵靠著后窗而安裝在乘客廂內(nèi)并從車輛的后窗向后看的已知的視頻攝像機(jī)。這些視頻攝像機(jī)被良好地保護(hù)免受外部氣候的影響，并例如具有用于除冰和清潔后窗的系統(tǒng)的好處，例如加熱線纜被集成到后窗玻璃中。

然而，視角不是最佳的，尤其是對(duì)于停車輔助，為此原因，對(duì)于攝像機(jī)優(yōu)選的被設(shè)置在車輛的后保險(xiǎn)杠的水平處或后車牌號(hào)牌的水平處。

在該情況下，攝像機(jī)因此大程度地暴露于污垢飛濺，污垢可能沉積在其光學(xué)器件上，并因此減弱其效力或甚至使其不起作用。

特別地在雨天天氣中，觀察到雨和污垢的飛濺可大程度低影響視覺系統(tǒng)的可操作性。

為了抵制污垢在視頻攝像機(jī)上的沉積，已知的是在視頻攝像機(jī)的附近提供用于清潔其光學(xué)器件的設(shè)備(通常為清潔流體噴嘴)，以消除隨時(shí)間沉積的污染元素。

然而，攝像機(jī)的光學(xué)器件為相對(duì)易碎的元件，其未被保護(hù)以免受可損害它的投射物的損害。

還已知的是，在車輛的外車身內(nèi)安裝視頻攝像機(jī)，并通過固定到車身的保護(hù)窗保護(hù)該視頻攝像機(jī)免受外部侵害。

盡管視頻攝像機(jī)被保護(hù)免受外部侵害，視頻攝像機(jī)繼續(xù)經(jīng)受車輛的車身內(nèi)的污染物沉積，且在這種設(shè)置中，清潔視頻攝像機(jī)是特別困難的。

從申請(qǐng)人名下的文獻(xiàn)WO2005039934已知，將后視視頻攝像機(jī)安裝在包括觀察窗的保護(hù)殼體中。該組件還包括用于將清潔流體噴灑到觀察窗上的設(shè)備。因此，視頻攝像機(jī)被良好地保護(hù)，同時(shí)，使得提供清潔之后的最佳視野是可行的。

然而，該組件證明為體積過大，當(dāng)前在市場(chǎng)上可用的視頻攝像機(jī)是密封的，使得優(yōu)選的是將他們?cè)谲嚿碓现苯影惭b在保險(xiǎn)杠或車號(hào)牌的水平處。

此后出現(xiàn)了一種新概念，該新概念不傾向于一旦視頻攝像機(jī)臟了就對(duì)其進(jìn)行清潔以保持其可操作性，而是持久性地使其防備雨或污垢投射物以保持清潔。為此，已知的是在視頻攝像機(jī)前面連續(xù)地投射空氣簾幕，形成防止污垢沉積的屏幕。

然而，為了允許后置攝像機(jī)具有非常寬的視野，后置攝像機(jī)配備有具有高度彎曲的凸透鏡(也稱為魚眼鏡頭)的廣角光學(xué)器件。然后，通過計(jì)算機(jī)器件使圖像扭曲，使得用戶可以在屏幕上看到平面化圖像。當(dāng)彎曲的魚眼光學(xué)器件被基本垂直于光軸的空氣簾幕掃過時(shí)，該彎曲的魚眼光學(xué)器件的結(jié)果是，空氣投射噴嘴的近端部分被良好地清潔，但是遠(yuǎn)端部分雖然受到空氣簾幕的保護(hù)，但是形成難以通過空氣簾幕進(jìn)行干燥或除冰的區(qū)域。

為了解決該問題，從文獻(xiàn)JP2012-201122已知一種視頻攝像機(jī)，其包括用于從凸透鏡的外部周邊的一部分將壓縮空氣投射到透鏡表面上的噴嘴。

此外，視頻攝像機(jī)殼體在壓縮空氣的下游方向上具有設(shè)置在凸透鏡下方的位置處的分支流動(dòng)通道，這使得可以將投射的空氣簾幕的一小部分朝著透鏡的遠(yuǎn)端部分重新定向是可行的。

然而，考慮到該通道的尺寸和其構(gòu)成的壓頭損失，這種設(shè)置證明是相對(duì)低效的，特別是當(dāng)車輛以例如90km/h移動(dòng)時(shí)，并且空氣簾幕通過車輛周圍的空氣動(dòng)力學(xué)現(xiàn)象被拉向車輛的后部。

從文獻(xiàn)WO03104052已知看起來更有效的另一個(gè)解決方案，特別是如該文獻(xiàn)的圖3所示的。在這種情況下，壓縮空氣泵安裝在視頻攝像機(jī)附近。該泵的出口連接到用于將空氣射流投射到視頻攝像機(jī)的透鏡的一側(cè)上的噴嘴，并且經(jīng)由用于保護(hù)泵的過濾器連接的抽吸管道放置在視頻攝像機(jī)的透鏡的與投影噴嘴相對(duì)的側(cè)上。

這種組件是復(fù)雜和昂貴的。事實(shí)上，需要在抽吸管道中安裝過濾器，以便能夠保護(hù)泵，該過濾器必須以規(guī)則的間隔更換以保持設(shè)備的可操作性。事實(shí)上，一旦過濾器堵塞，泵空轉(zhuǎn)，且投射的空氣流減少或甚至不存在。

此外，由于泵必須既連接到投射噴嘴又連接到抽吸管道，因此泵和過濾器必須安裝在視頻攝像機(jī)附近，考慮到保險(xiǎn)杠的水平處或車號(hào)牌的水平處的小的可用空間量，這通常是困難的。

最后，在下雨天氣中，在閉合回路中再循環(huán)的空氣非常潮濕，存在霧沉積在攝像機(jī)的光學(xué)器件上的風(fēng)險(xiǎn)。不能進(jìn)行任何干燥。這不能通過在抽吸或排放管道中提供昂貴的除濕器被抵消。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提出通過提供一種用于保護(hù)光學(xué)傳感器的設(shè)備來至少部分地克服上述缺點(diǎn)，該設(shè)備易于安裝并具有相對(duì)低的成本且需要較少的維護(hù)。

為此，本發(fā)明旨在一種用于保護(hù)光學(xué)傳感器的設(shè)備，包括：

-用于在光學(xué)傳感器前面投射空氣的至少一個(gè)噴嘴，投射噴嘴布置在光學(xué)傳感器的一側(cè)上，并經(jīng)由排放管道連接到空氣排放泵，使得由空氣投射噴嘴投射的空氣在光學(xué)傳感器的表面上流動(dòng)，以及

-至少一個(gè)抽吸管道，其布置在光學(xué)傳感器的關(guān)于投射噴嘴而相對(duì)的一側(cè)上，

其特征在于，抽吸管道連接到泵的于該泵的下游的排放管道，使得通過文丘里效應(yīng)(Venturi effect)發(fā)生抽吸管道中的抽吸。

因此，空氣簾幕有效地圍繞光學(xué)傳感器輸送，從而保護(hù)它。考慮到抽吸管道根據(jù)文丘里效應(yīng)的原理工作，泵甚至可以安裝在距視頻攝像機(jī)大距離處。該抽吸管道不需要維護(hù)，并且特別地，不需要在其中安裝過濾器。此外，根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備比現(xiàn)有技術(shù)的解決方案成本更低。

根據(jù)本發(fā)明的保護(hù)設(shè)備還可以單獨(dú)地或組合地具有以下特征中的一個(gè)或多個(gè)：

抽吸管道可連接到排放管道，使得排放管道中的流動(dòng)方向與抽吸管道中的流動(dòng)方向形成小于或等于90°的角度。

根據(jù)一個(gè)方面，所述設(shè)備在將抽吸管道連接到排放管道的連接部的水平處包括文丘里效應(yīng)投射器。

例如，文丘里效應(yīng)投射器包括收縮部，該收縮部具有比排放管道更小的直徑。

收縮部的直徑可為排放管道的直徑的0.1至0.9倍。

根據(jù)另一個(gè)方面，抽吸管道的直徑小于排放管道的直徑，且抽吸管道的直徑尤其是排放管道的直徑的0.1至0.9倍。

所述設(shè)備可包括加熱元件，該加熱元件布置在排放管道和抽吸管道之間的連接部與泵之間。

例如，在投射噴嘴的出口處的空氣流是層流式空氣流。

根據(jù)另一個(gè)方面，空氣排放泵包括在機(jī)動(dòng)車輛的乘客廂內(nèi)的空氣入口。

抽吸管道可以在底部部分中包括開口，以主要用于排出可能滯留的水的殘余。

本發(fā)明還涉及一種用于機(jī)動(dòng)車輛的后視系統(tǒng)，其包括光學(xué)傳感器和如上限定的設(shè)備。

附圖說明

通過閱讀本發(fā)明的描述和參照附圖，其它優(yōu)點(diǎn)和特征將變得顯而易見，在附圖中：

圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的第一實(shí)施例的示意圖；

圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的第二實(shí)施例的示意圖；

圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的第三實(shí)施例的示意圖。

在這些附圖中，相同的元件具有相同的附圖標(biāo)記。

具體實(shí)施方式

圖1示出了一種用于機(jī)動(dòng)車輛的后視系統(tǒng)1，其包括光學(xué)傳感器3和用于保護(hù)該傳感器3的設(shè)備5。

光學(xué)傳感器3例如是意圖安裝在機(jī)動(dòng)車輛的后部處的視頻攝像機(jī)，例如安裝在保險(xiǎn)杠或車號(hào)牌(未示出)的水平處。

光學(xué)傳感器3例如包括凸(彎曲)光學(xué)器件7，諸如魚眼光學(xué)器件。

如圖1所示，保護(hù)設(shè)備5包括設(shè)置在光學(xué)傳感器3前面的至少一個(gè)空氣投射噴嘴9。

在圖1中，空氣流與光學(xué)傳感器3的光軸11基本垂直地指向。在本示例中，空氣流朝著地面(未示出)向下地指向，但是可行的替代方案是空氣流從右到左地指向或反之亦然。

因此，投射噴嘴9布置在光學(xué)傳感器3的一側(cè)上，使得投射的空氣在光學(xué)傳感器3，特別是其凸光學(xué)器件7的表面上流動(dòng)。

投射噴嘴9由空氣排放泵13供給空氣，并經(jīng)由排放管道15連接到空氣排放泵13的空氣出口。

排放泵13例如是空氣脈沖發(fā)生器(特別是具有離心或軸向葉輪的空氣脈沖發(fā)生器)或是壓縮機(jī)。在重型貨車的情況下，泵可以是車輛的制動(dòng)系統(tǒng)的壓縮空氣壓縮機(jī)連同其壓縮空氣存儲(chǔ)器。

保護(hù)設(shè)備5還包括至少一個(gè)抽吸管道17，其設(shè)置在光學(xué)傳感器3的與投射噴嘴9相對(duì)的一側(cè)上。

如圖所示，抽吸管道17連接到泵13的于該泵13的下游的排放管道15，使得通過文丘里效應(yīng)發(fā)生抽吸管道中的抽吸。

因此看出，已經(jīng)由噴嘴9投射的空氣中的一些被抽吸管道17吸入，使得通過空氣流在傳感器3的凸光學(xué)器件7周圍形成一種保護(hù)屏幕。

因?yàn)楣艿?7中的抽吸通過文丘里效應(yīng)產(chǎn)生，該管道17可以相對(duì)較短并且在光學(xué)傳感器3附近連接到排放管道15。

因?yàn)楣艿?7基于文丘里效應(yīng)起作用，所以不需要特別的維護(hù)，并且排放泵13可以布置在更遠(yuǎn)處，例如在乘客廂內(nèi)。為此，空氣排放泵包括在機(jī)動(dòng)車輛的乘客廂內(nèi)的空氣入口19。因此，沿光學(xué)傳感器的方向上吹送的空氣已經(jīng)被車輛的空調(diào)系統(tǒng)過濾和調(diào)節(jié)，特別是在其溫度和相對(duì)濕度方面。

為了形成一種提供防污垢屏幕的空氣簾幕，在噴射噴嘴9的出口處的空氣流是層流式空氣流。

關(guān)于抽吸管道17連接到排放管道15，排放管道15中的流動(dòng)方向與抽吸管道17中的流動(dòng)方向形成小于或等于90°的角度α。

此外，抽吸管道17的直徑小于排放管道15的直徑，且抽吸管道17的直徑尤其是排放管道15的直徑的0.1至0.9倍。

如圖1所示，抽吸管道17包括優(yōu)選地設(shè)置在抽吸管道的底部部分中的開口20。該開口20的目的是防止水或污垢滯留在抽吸管道17中并因此阻塞該抽吸管道。

圖2示出了另一實(shí)施例，其與圖1的實(shí)施例的不同之處在于，設(shè)備包括位于將抽吸管道17連接到排放管道15的連接部處的文丘里效應(yīng)投射器23。

文丘里效應(yīng)投射器23包括收縮部25，該收縮部25具有比排放管道15更小的直徑，例如其具有的直徑為排放管道15的直徑的0.1至0.9倍。

這樣做的效果是增強(qiáng)抽吸并使裝置更有效。

圖3示出了另一實(shí)施例，其與圖1的實(shí)施例的不同之處在于，設(shè)備包括加熱元件29，該加熱元件29布置在抽吸管道15和排放管道17之間的連接部與泵13之間。加熱元件29可以例如是電加熱元件或PTC(例如陶瓷或塑料)部件。

該實(shí)施例對(duì)于實(shí)現(xiàn)傳感器3的凸光學(xué)器件7的快速除冰或干燥是特別有益的。

因此，清楚的是，根據(jù)本發(fā)明的保護(hù)設(shè)備5提供了一種簡(jiǎn)單的方式來在光學(xué)傳感器3周圍產(chǎn)生有效的保護(hù)性空氣屏幕。

當(dāng)然，在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，其他變型也是可行的。因此，例如，可以組合圖2和圖3的實(shí)施例。